딱따구리는 왜 두통이 없나요? 과학자들은 딱따구리가 두통을 느끼지 않는 이유를 발견했습니다


사람들은 수세기 동안 미스터리로 고통 받아 왔습니다. 딱따구리는 어떻게 하루 종일 나무를 망치며 미쳐버리지 않습니까? 그리고 이제 과학자들은 마침내 이러한 뇌 보호 메커니즘을 해독했습니다. 놀라운 새들. 이 발견이 인간을 위한 안전 장비(예: 자동차 설계)를 만드는 데 사용될 수 있습니까?

딱따구리는 실제로 두통을 겪지 않습니다. 그리고 그는 뇌진탕도 일으키지 않습니다. 오랫동안 과학자들은 그가 어떻게 성공했는지 이해할 수 없었습니다. 결국 딱따구리는 초당 20회의 속도로 단단한 표면을 두드려 지구의 중력보다 12,000배 더 큰 힘을 발휘한다는 것이 입증되었습니다. 비교를 위해 이는 제트기가 최고 속도로 지구 표면에 충돌할 때 지구 표면에 미치는 충격의 힘과 같습니다. 그처럼 끔찍한 타격에서 살아남은 사람은 아무도 없었을 것입니다. 그러나 딱따구리는 신경 쓰지 않고 매일 자발적으로 이러한 엄청난 과부하에 자신을 노출시키고 아무 일도 일어나지 않습니다. 그는 살아 있고 건강하며 쾌활합니다.

2006년 이 발견으로 이그노벨 상을 받은 두 명의 미국 과학자, 데이비스 캘리포니아 대학의 이반 슈워브(Ivan Schwob)와 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 필립 메이(Philip May)는 처음으로 보호 메커니즘을 완전히 해독할 수 있었습니다. 딱따구리의 머리가 흔들리는 것. "처음에는 웃음을 유발하고 나중에 생각하게 만드는 발견"은 과학계에서 노벨상만큼 인기가 있습니다. 생물학자들은 미국 숲에 서식하는 황금이마딱따구리(Melanerpes aurifrons)의 예를 사용하여 이 메커니즘을 연구했지만 이러한 보안 시스템은 모든 딱따구리 대표자(Piciformes)의 특징인 것으로 보입니다.

그렇다면 왜 딱따구리는 뇌진탕을 일으키지 않습니까? 첫째, 매우 단단한 부리가 몸통 표면에 수직으로 닿기 때문에 충격으로 인해 구부러지거나 진동하지 않습니다. 이는 목 근육의 조화로운 작업에 의해 보장됩니다. "치핑" 작업 중에는 머리를 앞뒤로 움직이는 근육만 활성화되고 목의 측면 움직임을 수행하는 근육은 비활성화됩니다. 즉, 딱따구리는 물리적으로 선택한 코스에서 벗어날 수 없습니다.

또한 얇은 두개내액층만이 새의 두개골과 뇌를 분리하므로 진동이 뇌에 위험한 영향을 미칠 만큼 충분한 힘을 얻지 못합니다. 또한 이 액체는 점성이 매우 높기 때문에 가장 중요한 신경 중추를 손상시킬 수 있는 충격으로 인해 발생하는 모든 파동을 즉시 소멸시킵니다.

뇌진탕으로부터 뇌를 보호하는 데에도 중요한 것은 조류의 설골의 가장 중요한 요소인 설골입니다. 설골 자체는 실제 뼈 조직보다 연골입니다. 딱따구리에서는 매우 발달하고 매우 광범위하며 확장되어 인두(포유류에서와 같이)뿐만 아니라 비인두까지 확장되어 먼저 두개골을 감싸게 됩니다. 즉, 이 새의 두개골 내부에는 추가적인 탄성 충격 흡수 장치가 있습니다.

또한 딱따구리 두개골의 내부 구조에 대한 연구에서 알 수 있듯이 거의 모든 두개골에는 추가 충격 흡수 장치인 해면질 다공성 조직이 포함되어 있습니다. 이런 점에서 딱따구리의 두개골은 성체 새(뼈에 해면질이 극히 적음)의 두개골보다 병아리의 두개골과 더 유사합니다. 따라서 두개골액과 설골에 의해 "감쇠"될 수 없는 진동은 뼈의 해면질 물질에 의해 "진정"됩니다.

또한 딱따구리는 눈을 위한 일종의 "안전 벨트"를 가지고 있습니다. 충격을 가하는 동안 세 번째 눈꺼풀(순자막)이 새의 눈 위로 떨어져서 안구를 진동으로부터 보호하고 망막 박리를 방지합니다. 따라서 딱따구리의 "무거운"생활 방식에도 불구하고 딱따구리의 시력은 항상 괜찮습니다.

그리고 물론 이러한 모든 보안 시스템을 두개골에 맞추기 위해 딱따구리는 뇌 표면을 상당히 줄여야 했습니다. 그러나 이것이 다른 새들보다 더 멍청하게 만들지는 않았습니다. 반대로 딱따구리는 매우 똑똑하고 매우 복잡한 영토 및 둥지 행동을 가지고 있습니다. 사실 포유동물과 달리 새에서는 더 높은 합리적 활동의 과정이 대뇌 피질에서 전혀 발생하지 않고 밑에 있는 선조체 소체와 선조체과라 불리는 층에서 발생합니다. 그리고 뇌의 이러한 부분은 처음에는 매우 넓은 영역을 차지하지 않습니다. 왜냐하면 그 부분의 뉴런이 매우 조밀하게 포장되어 있기 때문입니다. 따라서 딱따구리는 지능을 손상시키지 않으면서 뇌를 쉽게 축소할 수 있습니다.

그렇다면 왜 이것이 똑똑한 새사람들을 가르칠 수 있나요? 예, 적어도 완벽한 충격 방지 구조를 개발하는 방법은 무엇입니까? 비슷한 작품최근 버클리 대학 생명공학 연구소의 미국 과학자들이 수행한 연구입니다. 딱따구리의 "슬로팅"에 대한 슬로우 모션 영상과 단층 촬영 데이터를 주의 깊게 연구한 결과 딱따구리의 "안전 시스템"과 유사한 인공 감쇠(즉, 안전 보장) 시스템을 개발할 수 있었습니다.

인공 댐퍼에서 매우 단단한 부리의 역할은 강철 또는 티타늄과 같은 내구성 있는 외부 쉘에 의해 수행될 수 있습니다. 이 장치에서 두개내액의 기능은 탄성 층에 의해 외부 강철 층과 분리된 두 번째 내부 금속 층에 의해 대체됩니다. 그 아래에는 설골과 유사한 단단하고 동시에 탄력있는 고무 층이 있습니다. 그리고 해면 구조의 "대체"는 이 고무 아래의 빈 공간 전체를 약 1mm 크기의 유리 구슬로 꽉 채우는 것입니다. 충격 에너지를 매우 효과적으로 "분산"하고 위험한 진동이 이러한 모든 시스템이 존재하는 가장 귀중한 중앙 부분, 즉 특정 "뇌"로 전달되는 것을 차단한다는 것이 입증되었습니다.

개발자에 따르면 이러한 댐퍼는 강한 충격으로부터 다양한 취약한 구조물(예: 전자 제품)을 보호할 수 있습니다. 항공기의 "블랙박스", 선박의 온보드 컴퓨터를 이러한 쉘에 배치하거나 차세대 배출 장치 개발에 사용할 수 있습니다. 이 쉘은 차체에 추가 댐퍼로 사용될 수도 있습니다.

소형 프로토타입을 제작한 후 연구원들은 이 껍질에 대한 첫 번째 테스트를 수행했습니다. 그들은 가스총에서 두꺼운 알루미늄 시트로 발사된 총알에 그것을 넣었습니다. 충격으로 인한 과부하는 60,000g에 달했지만 댐퍼는 그 안에 숨겨진 전자 충진재를 효과적으로 보호했습니다. 수단, 이 시스템꽤 효과적으로 작동합니다. 이제 개발자들은 더 큰 크기의 동일한 댐퍼를 만들기 위해 노력하고 있습니다.

보시다시피 인류는 딱따구리에게서 배울 것이 많습니다. 예를 들어, 머리로 벽을 치고도 살아남고 미쳐버리지 않는 방법...

안톤 에브세프


사람들은 수세기 동안 미스터리로 고통을 받아왔다고 말할 수 있습니다. 딱따구리는 어떻게 하루 종일 나무를 망치며 미쳐버리지 않습니까? 그리고 이제 과학자들은 마침내 이 놀라운 새들의 뇌 보호 메커니즘을 해독했습니다. 이 발견이 인간을 위한 안전 장비(예: 자동차 설계)를 만드는 데 사용될 수 있습니까?

실제로 딱따구리는 결코 두통을 앓지 않는 것 같습니다. 그리고 그는 뇌진탕도 일으키지 않습니다. 오랫동안 과학자들은 그가 어떻게 성공했는지 이해할 수 없었습니다. 결국 딱따구리는 초당 20회의 속도로 단단한 표면을 두드려 지구의 중력보다 12,000배 더 큰 힘을 발휘한다는 것이 입증되었습니다. 비교를 위해 이는 제트기가 최고 속도로 지구 표면에 충돌할 때 지구 표면에 미치는 충격의 힘과 같습니다. 그처럼 끔찍한 타격에서 살아남은 사람은 아무도 없었을 것입니다. 그러나 딱따구리는 신경 쓰지 않고 매일 자발적으로 이러한 엄청난 과부하에 자신을 노출시키고 아무 일도 일어나지 않습니다. 그는 살아 있고 건강하며 쾌활합니다.

2006년 이 발견으로 이그노벨 상을 받은 두 명의 미국 과학자, 데이비스 캘리포니아 대학의 이반 슈워브(Ivan Schwob)와 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 필립 메이(Philip May)는 처음으로 보호 메커니즘을 완전히 해독할 수 있었습니다. 딱따구리의 머리가 흔들리는 것. "처음에는 웃음을 유발하고 나중에 생각하게 만드는 발견"은 과학계에서 노벨상만큼 인기가 있습니다. 생물학자들은 황금이마딱따구리의 예를 사용하여 이 메커니즘을 연구했습니다. 멜라네르페스 아우리프론), 그러나 그들은 미국 숲에 살고 있지만 분명히 그러한 보안 시스템이 모든 딱따구리 대표자의 특징이라고 믿습니다 ( Piciformes).

그렇다면 왜 딱따구리는 뇌진탕을 일으키지 않습니까? 첫째, 매우 단단한 부리가 몸통 표면에 수직으로 닿기 때문에 충격으로 인해 구부러지거나 진동하지 않습니다. 이는 목 근육의 조화로운 작업에 의해 보장됩니다. "치핑" 작업 중에는 머리를 앞뒤로 움직이는 근육만 활성화되고 목의 측면 움직임을 수행하는 근육은 비활성화됩니다. 즉, 딱따구리는 물리적으로 선택한 코스에서 벗어날 수 없습니다.

또한 얇은 두개내액층만이 새의 두개골과 뇌를 분리하므로 진동이 뇌에 위험한 영향을 미칠 만큼 충분한 힘을 얻지 못합니다. 또한 이 액체는 점성이 매우 높기 때문에 가장 중요한 신경 중추를 손상시킬 수 있는 충격으로 인해 발생하는 모든 파동을 즉시 소멸시킵니다.

뇌진탕으로부터 뇌를 보호하는 데에도 중요한 것은 조류의 설골의 가장 중요한 요소인 설골입니다. 설골 자체는 실제 뼈 조직보다 연골입니다. 딱따구리에서는 매우 발달하고 매우 광범위하며 확장되어 인두(포유류에서와 같이)뿐만 아니라 비인두까지 확장되어 먼저 두개골을 감싸게 됩니다. 즉, 이 새의 두개골 내부에는 추가적인 탄성 충격 흡수 장치가 있습니다.

또한 딱따구리 두개골의 내부 구조에 대한 연구에서 알 수 있듯이 거의 모든 두개골에는 추가 충격 흡수 장치인 해면질 다공성 조직이 포함되어 있습니다. 이런 점에서 딱따구리의 두개골은 성체 새(뼈의 해면질 비율이 극히 적음)보다는 병아리의 두개골과 더 유사합니다. 따라서 두개골액과 설골에 의해 "감쇠"될 수 없는 진동은 뼈의 해면질 물질에 의해 "진정"됩니다.

또한 딱따구리에는 눈을 위한 일종의 "안전 벨트"가 있습니다. 타격 중에 세 번째 눈꺼풀(순막)이 이 새의 눈 위로 떨어져서 안구를 진동으로부터 보호하고 망막 박리를 방지합니다. 따라서 딱따구리의 "무거운"생활 방식에도 불구하고 딱따구리의 시력은 항상 괜찮습니다.

그리고 물론 이러한 모든 보안 시스템을 두개골에 맞추기 위해 딱따구리는 뇌 표면을 상당히 줄여야 했습니다. 그러나 이것이 다른 새보다 더 어리석게 만들지는 않았습니다. 반대로 딱따구리는 매우 똑똑하고 영토 및 둥지 행동이 매우 복잡합니다. 사실 포유동물과 달리 새에서는 더 높은 합리적 활동의 과정이 대뇌 피질에서 전혀 발생하지 않고 밑에 있는 선조체 소체와 선조체과라 불리는 층에서 발생합니다. 그리고 뇌의 이러한 부분은 처음에는 매우 넓은 영역을 차지하지 않습니다. 왜냐하면 그 부분의 뉴런이 매우 조밀하게 포장되어 있기 때문입니다. 따라서 딱따구리는 지능을 손상시키지 않고 쉽게 뇌를 축소할 수 있습니다.

그렇다면 이 똑똑한 새가 사람들에게 무엇을 가르칠 수 있을까요? 예, 적어도 완벽한 충격 방지 구조를 개발하는 방법은 무엇입니까? 최근 버클리 대학교 생명공학 연구소의 미국 과학자들이 비슷한 작업을 수행했습니다. 딱따구리의 "슬로팅"에 대한 저속 촬영 영상과 단층 촬영 데이터를 주의 깊게 연구한 결과 딱따구리와 유사한 인공 감쇠(즉, 안전) 시스템을 개발할 수 있었습니다.

인공 댐퍼에서 매우 단단한 부리의 역할은 강철 또는 티타늄과 같은 내구성 있는 외부 쉘에 의해 수행될 수 있습니다. 이 장치에서 두개내액의 기능은 탄성 층에 의해 외부 강철 층과 분리된 두 번째 내부 금속 층에 의해 대체됩니다. 그 아래에는 단단하지만 동시에 탄력있는 고무 층이 있습니다. 이는 설골과 유사합니다. 그리고 해면 구조의 "대체"는 이 고무 아래의 빈 공간 전체를 약 1mm 크기의 유리 구슬로 꽉 채우는 것입니다. 충격 에너지를 매우 효과적으로 "분산"하고 이러한 모든 시스템이 존재하는 가장 귀중한 중앙 부분, 즉 특정 "뇌"에 위험한 진동이 전달되는 것을 차단한다는 것이 입증되었습니다.

개발자에 따르면 이러한 댐퍼는 전자 제품과 같은 다양한 취약한 구조물을 강한 충격으로부터 보호할 수 있습니다. 항공기의 "블랙박스", 선박의 온보드 컴퓨터를 이러한 쉘에 배치하거나 차세대 배출 장치 개발에 사용할 수 있습니다. 이 쉘은 차체에 추가 댐퍼로 사용될 수도 있습니다.

소형 프로토타입을 제작한 후 연구원들은 이 껍질에 대한 첫 번째 테스트를 수행했습니다. 그들은 그것을 총알에 넣고 가스총을 사용하여 두꺼운 알루미늄 시트에 쏘았습니다. 충격으로 인한 과부하는 60,000g에 달했지만 댐퍼는 그 안에 숨겨진 전자 충진재를 효과적으로 보호했습니다. 이는 이 시스템이 매우 효과적으로 작동한다는 것을 의미합니다. 이제 개발자들은 더 큰 크기의 동일한 댐퍼를 만들기 위해 노력하고 있습니다.

서문 대신 일화를 소개합니다. 뻐꾸기시계가 질렸다면 벽쪽으로 돌리면 딱따구리시계가 됩니다 :)

딱따구리는 하루에 약 12,000번의 머리를 불어도 자신에게는 아무런 해를 끼치지 않습니다! 이것 놀라운 사실어떤 설명도 거부합니다. 자유 낙하보다 천 배 더 큰 과부하가 발생하기 때문입니다.

일부 딱따구리 종은 나무 껍질을 깎는 과정에서 거의 시속 25km의 속도로 부리를 움직일 수 있다는 것이 입증되었습니다! 동시에, 그의 머리는 거대한 음의 가속도와 함께 뒤로 젖혀지며, 이는 우주비행사가 발사할 때 경험하는 것보다 두 배 이상 큰 것입니다! 아주 최근에 중국의 과학자 그룹이 딱따구리에게 머리가 없는 이유는 무엇입니까?라는 질문에 답할 수 있었습니다.

딱따구리는 몇 가지 독특한 능력과 흥미로운 머리 구조를 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

2006년 이 발견으로 이그노벨 상을 받은 두 명의 미국 과학자, 데이비스 캘리포니아 대학의 이반 슈워브(Ivan Schwob)와 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 필립 메이(Philip May)는 처음으로 보호 메커니즘을 완전히 해독할 수 있었습니다. 딱따구리의 머리가 흔들리는 것. "처음에는 웃음을 유발하고 나중에 생각하게 만드는 발견"은 과학계에서 노벨상만큼 인기가 있습니다.

생물 학자들은 미국 숲에 서식하는 황금색 딱따구리 (Melanerpes aurifrons)의 예를 사용하여이 메커니즘을 연구했지만 분명히 그러한 보안 시스템은 모든 딱따구리 대표자 (Piciformes)의 특징이라고 믿습니다.

그렇다면 왜 딱따구리는 뇌진탕을 일으키지 않습니까?

첫째, 매우 단단한 부리가 몸통 표면에 수직으로 닿기 때문에 충격으로 인해 구부러지거나 진동하지 않습니다.

이는 목 근육의 조화로운 작업에 의해 보장됩니다. "치핑" 작업 중에는 머리를 앞뒤로 움직이는 근육만 활성화되고 목의 측면 움직임을 수행하는 근육은 비활성화됩니다.

즉, 딱따구리는 물리적으로 선택한 코스에서 벗어날 수 없습니다.

이 새의 두개골과 뇌는 얇은 두개내액층에 의해서만 분리되어 있어 진동이 뇌에 위험한 영향을 미칠 만큼 충분한 강도를 얻지 못합니다. 또한 이 액체는 점성이 매우 높기 때문에 가장 중요한 신경 중추를 손상시킬 수 있는 충격으로 인해 발생하는 모든 파동을 즉시 소멸시킵니다.

뇌진탕으로부터 뇌를 보호하는 데에도 중요한 것은 조류의 설골의 가장 중요한 요소인 설골입니다. 설골 자체는 실제 뼈 조직보다 연골입니다. 딱따구리에서는 매우 발달하고 매우 광범위하며 확장되어 인두(포유류에서와 같이)뿐만 아니라 비인두까지 확장되어 먼저 두개골을 감싸게 됩니다. 즉, 이 새의 두개골 내부에는 추가적인 탄성 충격 흡수 장치가 있습니다.

딱따구리 두개골의 내부 구조에 대한 연구에 따르면 거의 모든 두개골에는 추가적인 충격 흡수 장치인 해면질 다공성 조직이 포함되어 있습니다. 이런 점에서 딱따구리의 두개골은 성체 새(뼈의 해면질 비율이 극히 적음)보다는 병아리의 두개골과 더 유사합니다. 따라서 두개골액과 설골에 의해 "감쇠"될 수 없는 진동은 뼈의 해면질 물질에 의해 "진정"됩니다.

딱따구리는 또한 눈을 위한 일종의 "안전 벨트"를 가지고 있습니다. 파업 중에 세 번째 눈꺼풀(순자막)이 이 새의 눈 위로 떨어져서 안구를 진동으로부터 보호하고 망막 박리를 방지합니다. 따라서 딱따구리의 "무거운"생활 방식에도 불구하고 딱따구리의 시력은 항상 괜찮습니다.

그리고 물론 이러한 모든 보안 시스템을 두개골에 맞추기 위해 딱따구리는 뇌 표면을 상당히 줄여야 했습니다. 그러나 이것이 다른 새들보다 더 멍청하게 만들지는 않았습니다. 반대로 딱따구리는 매우 똑똑하고 매우 복잡한 영토 및 둥지 행동을 가지고 있습니다.

사실 포유동물과 달리 새에서는 더 높은 합리적 활동의 과정이 대뇌 피질에서 전혀 발생하지 않고 밑에 있는 선조체 소체와 선조체과라 불리는 층에서 발생합니다. 그리고 뇌의 이러한 부분은 처음에는 매우 넓은 영역을 차지하지 않습니다. 왜냐하면 그 부분의 뉴런이 매우 조밀하게 포장되어 있기 때문입니다. 따라서 딱따구리는 지능을 손상시키지 않고 쉽게 뇌를 축소할 수 있습니다.

그렇다면 이 똑똑한 새가 사람들에게 무엇을 가르칠 수 있을까요? 예, 적어도 완벽한 충격 방지 구조를 개발하는 방법은 무엇입니까? 최근 버클리 대학교 생명공학 연구소의 미국 과학자들이 비슷한 작업을 수행했습니다. 딱따구리의 "슬로팅"에 대한 저속 촬영 영상과 단층 촬영 데이터를 주의 깊게 연구한 결과 딱따구리와 유사한 인공 감쇠(즉, 안전) 시스템을 개발할 수 있었습니다.

인공 댐퍼에서 매우 단단한 부리의 역할은 강철 또는 티타늄과 같은 내구성 있는 외부 쉘에 의해 수행될 수 있습니다. 이 장치에서 두개내액의 기능은 탄성 층에 의해 외부 강철 층과 분리된 두 번째 내부 금속 층에 의해 대체됩니다.

그 아래에는 단단하지만 동시에 탄력있는 고무 층이 있습니다. 이는 설골과 유사합니다. 그리고 해면 구조의 "대체"는 이 고무 아래의 빈 공간 전체를 약 1mm 크기의 유리 구슬로 꽉 채우는 것입니다. 충격 에너지를 매우 효과적으로 "분산"하고 이러한 모든 시스템이 존재하는 가장 귀중한 중앙 부분, 즉 특정 "뇌"에 위험한 진동이 전달되는 것을 차단한다는 것이 입증되었습니다.

개발자에 따르면 이러한 댐퍼는 전자 제품과 같은 다양한 취약한 구조물을 강한 충격으로부터 보호할 수 있습니다. 항공기의 "블랙박스", 선박의 온보드 컴퓨터를 이러한 쉘에 배치하거나 차세대 배출 장치 개발에 사용할 수 있습니다. 이 쉘은 차체에 추가 댐퍼로 사용될 수도 있습니다.

소형 프로토타입을 제작한 후 연구원들은 이 껍질에 대한 첫 번째 테스트를 수행했습니다. 그들은 그것을 총알에 넣고 가스총을 사용하여 두꺼운 알루미늄 시트에 쏘았습니다.

충격으로 인한 과부하는 60,000g에 달했지만 댐퍼는 그 안에 숨겨진 전자 충진재를 효과적으로 보호했습니다. 이는 이 시스템이 매우 효과적으로 작동한다는 것을 의미합니다. 이제 개발자들은 더 큰 크기의 동일한 댐퍼를 만들기 위해 노력하고 있습니다.

중국 과학자들은 충격과 진동으로부터 딱따구리를 보호하는 방법을 연구해 왔으며, 이는 인간 활동의 다양한 분야에서 사용할 수 있는 새로운 충격 방지 재료와 구조물을 만드는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다.

주립 구조 분석 연구소의 엔지니어 산업용 장비대련대학교는 딱따구리의 몸 전체가 충격 에너지를 흡수하는 뛰어난 충격 방지 메커니즘으로 작동한다는 사실을 발견했습니다.

새는 지구 중력의 1000배에 달하는 매우 높은 주파수(약 25헤르츠)와 속도(초당 약 7미터)로 나무를 쪼는다. 과학자들은 딱따구리가 뇌를 손상으로부터 어떻게 보호하는지 정확히 이해하기 위해 단층촬영을 사용하여 특수 3D 컴퓨터 모델을 만들었습니다.

그들은 충격 에너지의 대부분이 새의 몸(99.7%)에 축적되고 딱따구리의 머리에는 0.3%만이 떨어지는 것을 발견했습니다. 충격 에너지의 일부는 새의 부리에 흡수되고, 다른 일부는 새의 설골에 흡수됩니다.

그리고 딱따구리의 머리에 여전히 떨어지는 에너지의 작은 부분이 열로 변환되고, 이것이 바로 뇌의 온도가 크게 상승하는 이유입니다. 새는 이 온도를 낮추기 위해 나무를 쪼는 사이에 휴식을 취해야 합니다.

결론적으로 농담 하나 더 :)
과학자들은 코끼리와 딱따구리를 건넜습니다. 큰코딱지벌레는 벌레를 때릴 수 없지만 일격으로 나무를 쓰러뜨립니다!

딱따구리는 하루에 약 12,000번의 머리를 불어도 자신에게는 아무런 해를 끼치지 않습니다! 이 놀라운 사실은 어떤 설명도 거부합니다. 자유낙하할 때보다 1000배나 더 큰 과부하가 발생하기 때문입니다. 딱따구리의 일부 종은 나무 껍질을 깎는 과정에서 거의 시속 25km의 속도로 부리를 움직일 수 있다는 것이 입증되었습니다! 동시에, 그의 머리는 거대한 음의 가속도와 함께 뒤로 젖혀지며, 이는 우주비행사가 발사할 때 경험하는 것보다 두 배 이상 큰 것입니다! 최근에는 중국의 한 과학자 그룹이 "왜 딱따구리는 두통을 느끼지 않습니까?"라는 질문에 답할 수 있었습니다.

딱따구리는 몇 가지 독특한 능력과 흥미로운 머리 구조를 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다.


2006년 이 발견으로 이그노벨 상을 받은 두 명의 미국 과학자, 데이비스 캘리포니아 대학의 이반 슈워브(Ivan Schwob)와 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 필립 메이(Philip May)는 처음으로 보호 메커니즘을 완전히 해독할 수 있었습니다. 딱따구리의 머리가 흔들리는 것. "처음에는 웃음을 유발하고 나중에 생각하게 만드는 발견"은 과학계에서 노벨상만큼 인기가 있습니다. 생물 학자들은 미국 숲에 서식하는 황금색 딱따구리 (Melanerpes aurifrons)의 예를 사용하여이 메커니즘을 연구했지만 분명히 그러한 보안 시스템은 모든 딱따구리 대표자 (Piciformes)의 특징이라고 믿습니다.

그렇다면 왜 딱따구리는 뇌진탕을 일으키지 않습니까? 첫째, 매우 단단한 부리가 몸통 표면에 수직으로 닿기 때문에 충격으로 인해 구부러지거나 진동하지 않습니다. 이는 목 근육의 조화로운 작업에 의해 보장됩니다. "치핑" 작업 중에는 머리를 앞뒤로 움직이는 근육만 활성화되고 목의 측면 움직임을 수행하는 근육은 비활성화됩니다. 즉, 딱따구리는 물리적으로 선택한 코스에서 벗어날 수 없습니다.
또한 얇은 두개내액층만이 새의 두개골과 뇌를 분리하므로 진동이 뇌에 위험한 영향을 미칠 만큼 충분한 힘을 얻지 못합니다. 또한 이 액체는 점성이 매우 높기 때문에 가장 중요한 신경 중추를 손상시킬 수 있는 충격으로 인해 발생하는 모든 파동을 즉시 소멸시킵니다.

뇌진탕으로부터 뇌를 보호하는 데에도 중요한 것은 조류의 설골의 가장 중요한 요소인 설골입니다. 설골 자체는 실제 뼈 조직보다 연골입니다. 딱따구리에서는 매우 발달하고 매우 광범위하며 확장되어 인두(포유류에서와 같이)뿐만 아니라 비인두까지 확장되어 먼저 두개골을 감싸게 됩니다. 즉, 이 새의 두개골 내부에는 추가적인 탄성 충격 흡수 장치가 있습니다.

또한 딱따구리 두개골의 내부 구조에 대한 연구에서 알 수 있듯이 거의 모든 두개골에는 추가 충격 흡수 장치인 해면질 다공성 조직이 포함되어 있습니다. 이런 점에서 딱따구리의 두개골은 성체 새(뼈의 해면질 비율이 극히 적음)보다는 병아리의 두개골과 더 유사합니다. 따라서 두개골액과 설골에 의해 "감쇠"될 수 없는 진동은 뼈의 해면질 물질에 의해 "진정"됩니다.

또한 딱따구리에는 눈을 위한 일종의 "안전 벨트"가 있습니다. 타격 중에 세 번째 눈꺼풀(순막)이 이 새의 눈 위로 떨어져서 안구를 진동으로부터 보호하고 망막 박리를 방지합니다. 따라서 딱따구리의 "빈"생활 방식에도 불구하고 딱따구리의 시력은 항상 괜찮습니다.

그리고 물론 이러한 모든 보안 시스템을 두개골에 맞추기 위해 딱따구리는 뇌 표면을 상당히 줄여야 했습니다. 그러나 이것이 다른 새보다 더 어리석게 만들지는 않았습니다. 반대로 딱따구리는 매우 똑똑하고 영토 및 둥지 행동이 매우 복잡합니다. 사실 포유동물과 달리 새에서는 더 높은 합리적 활동의 과정이 대뇌 피질에서 전혀 발생하지 않고 밑에 있는 선조체 소체와 선조체과라 불리는 층에서 발생합니다. 그리고 뇌의 이러한 부분은 처음에는 매우 넓은 영역을 차지하지 않습니다. 왜냐하면 그 부분의 뉴런이 매우 조밀하게 포장되어 있기 때문입니다. 따라서 딱따구리는 지능을 손상시키지 않고 쉽게 뇌를 축소할 수 있습니다.

그렇다면 이 똑똑한 새가 사람들에게 무엇을 가르칠 수 있을까요? 예, 적어도 완벽한 충격 방지 구조를 개발하는 방법은 무엇입니까? 최근 버클리 대학교 생명공학 연구소의 미국 과학자들이 비슷한 작업을 수행했습니다. 딱따구리의 "슬로팅"에 대한 저속 촬영 영상과 단층 촬영 데이터를 주의 깊게 연구한 결과 딱따구리와 유사한 인공 감쇠(즉, 안전) 시스템을 개발할 수 있었습니다.

인공 댐퍼에서 매우 단단한 부리의 역할은 강철 또는 티타늄과 같은 내구성 있는 외부 쉘에 의해 수행될 수 있습니다. 이 장치에서 두개내액의 기능은 탄성 층에 의해 외부 강철 층과 분리된 두 번째 내부 금속 층에 의해 대체됩니다. 그 아래에는 단단하지만 동시에 탄력있는 고무 층이 있습니다. 이는 설골과 유사합니다. 그리고 해면 구조의 "대체"는 이 고무 아래의 빈 공간 전체를 약 1mm 크기의 유리 구슬로 꽉 채우는 것입니다. 충격 에너지를 매우 효과적으로 "분산"하고 이러한 모든 시스템이 존재하는 가장 중요한 중앙 부분, 즉 특정 "뇌"에 위험한 진동이 전달되는 것을 차단한다는 것이 입증되었습니다.

개발자에 따르면 이러한 댐퍼는 전자 제품과 같은 다양한 취약한 구조물을 강한 충격으로부터 보호할 수 있습니다. 항공기의 "블랙박스", 선박의 온보드 컴퓨터를 이러한 쉘에 배치하거나 차세대 배출 장치 개발에 사용할 수 있습니다. 이 쉘은 차체에 추가 댐퍼로 사용될 수도 있습니다.

소형 프로토타입을 제작한 후 연구원들은 이 껍질에 대한 첫 번째 테스트를 수행했습니다. 그들은 그것을 총알에 넣고 가스총을 사용하여 두꺼운 알루미늄 시트에 쏘았습니다. 충격으로 인한 과부하는 60,000g에 달했지만 댐퍼는 그 안에 숨겨진 전자 충진재를 효과적으로 보호했습니다. 이는 이 시스템이 매우 효과적으로 작동한다는 것을 의미합니다. 이제 개발자들은 더 큰 크기의 동일한 댐퍼를 만들기 위해 노력하고 있습니다.

중국 과학자들은 충격과 진동으로부터 딱따구리를 보호하는 방법을 연구해 왔으며, 이는 인간 활동의 다양한 분야에서 사용할 수 있는 새로운 충격 방지 재료와 구조물을 만드는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. 대련 대학 산업 장비 구조 분석 주립 연구소의 엔지니어들은 딱따구리의 몸 전체가 충격 에너지를 흡수하는 탁월한 충격 흡수 메커니즘으로 작동한다는 사실을 발견했습니다.

새는 지구 중력의 1000배에 달하는 매우 높은 주파수(약 25헤르츠)와 속도(초당 약 7미터)로 나무를 쪼는다. 과학자들은 딱따구리가 뇌를 손상으로부터 보호하는 방법을 정확히 이해하기 위해 단층촬영을 사용하여 특별한 3D 컴퓨터 모델을 만들었습니다.

과학자들은 충격 에너지의 대부분이 새의 몸(99.7%)에 축적되고 딱따구리의 머리에 떨어지는 에너지는 0.3%에 불과하다는 사실을 발견했습니다. 충격 에너지의 일부는 새의 부리에 흡수되고, 다른 일부는 새의 설골에 흡수됩니다. 그리고 딱따구리의 머리에 여전히 떨어지는 에너지의 작은 부분이 열로 변환되고, 이것이 바로 뇌의 온도가 크게 상승하는 이유입니다.

새는 이 온도를 낮추기 위해 나무를 쪼는 사이에 휴식을 취해야 합니다.


딱따구리는 하루에 약 12,000번의 머리를 불어도 자신에게는 아무런 해를 끼치지 않습니다! 이 놀라운 사실은 어떤 설명도 거부합니다. 자유낙하할 때보다 1000배나 더 큰 과부하가 발생하기 때문입니다. 일부 딱따구리 종은 나무 껍질을 깎는 과정에서 거의 시속 21km의 속도로 부리를 움직일 수 있다는 것이 입증되었습니다! 동시에, 그의 머리는 거대한 음의 가속도와 함께 뒤로 젖혀지며, 이는 우주비행사가 발사할 때 경험하는 것보다 두 배 이상 큰 것입니다! 최근에는 중국의 한 과학자 그룹이 "왜 딱따구리는 두통을 느끼지 않습니까?"라는 질문에 답할 수 있었습니다. 딱따구리는 몇 가지 독특한 능력과 흥미로운 머리 구조를 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

강렬한 노크 중에 새의 뇌가 손상되지 않도록 보호하는 첫 번째 방법은 새의 뇌가 두개골에 단단히 고정되어 있다는 것입니다. 이렇게 하면 새의 뇌가 두개골과 충돌하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 두개골이 파괴되지도 않고 새에게 어떤 고통도 주지 않습니다. 또 다른 비결은 두개골 뼈의 구조입니다. 그들은 단단한 조각과 부드러운 조각이 번갈아 나타나는 모자이크와 비슷합니다. 압축 중에 진동을 약화시키는 것은 스프링과 같은 부드러운 조각입니다. 그리고 새의 두개골 뒤쪽을 둘러싸는 설골은 잔류 진동에 대처합니다. 그 작용 메커니즘은 자동차의 안전벨트와 비교할 수 있습니다.

딱따구리는 화살표 모양의 궤적을 따라 정확하게 지시하면서 매우 정확한 타격을 가하는 것으로 입증되었습니다. 이는 충격 시 두개골에 가해지는 하중을 크게 줄일 수 있습니다. 또한 딱따구리의 부리는 특별한 방식으로 디자인되었습니다. 부리의 아래쪽 절반은 위쪽보다 1.2mm 더 깁니다. 두개골에 가해지는 부하를 최소화하면서 가능한 가장 강한 타격을 주는 것은 바로 이 부리입니다. 부리의 아래쪽 절반이 충격으로 인한 전체 하중을 받기 때문에 새의 뇌는 손상되지 않습니다. 즉, 모든 진동은 두개골의 아래쪽 부분으로만 전달되고 위쪽 절반은 새의 뇌로 전달됩니다. 뇌는 이것으로부터 완전히 보호됩니다. 그러나 이것이 딱따구리 부리의 유일한 구조적 특징은 아닙니다. 모든 새는 부리와 두개골이 직접적으로 연결되어 있지만 딱따구리는 이 점에서 독특합니다. 딱따구리는 머리의 이 두 부분 사이에 일종의 충격 흡수 장치 역할을 하는 특수 조직을 가지고 있습니다.
이러한 모든 트릭을 통해 딱따구리는 가장 강한 나무 줄기에서 절대적으로 안전하고 가장 중요한 것은 고통없이 음식을 얻을 수 있습니다. 또 한 가지 주목할 만한 점 흥미로운 기능이 독특한 새. 딱따구리는 매우 긴 혀(때로는 새 자체의 크기에 도달함)를 가지고 있으며, 이는 또한 매우 끈적합니다. 딱따구리가 나무의 가장 얇고 깊은 틈새에서 껍질 딱정벌레를 얻도록 돕는 사람은 바로 그 사람입니다.